深度学习在生物医药领域中的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量
1101	2025-02-07	VisionMD: an open-source tool for video-based analysis of motor function in movement disorders 2025-Feb-04, NPJ Parkinson's disease DOI:10.1038/s41531-025-00876-6 PMID:39900649	研究论文	本文介绍了VisionMD，一个用于自动化视频分析的开源软件，旨在评估帕金森病和其他运动障碍患者的运动功能	VisionMD利用深度学习技术追踪身体运动，计算运动学特征以量化症状严重程度，并支持纵向监测，提供了一个精确、客观且可扩展的评估工具	未提及具体局限性	开发一个用户友好且可定制的框架，使临床医生和研究人员能够客观评估运动障碍患者的运动症状，而无需专用硬件	帕金森病和其他运动障碍患者的运动功能	计算机视觉	帕金森病	深度学习	NA	视频	NA
1102	2025-02-07	Annotation-free deep learning for predicting gene mutations from whole slide images of acute myeloid leukemia 2025-Feb-03, NPJ precision oncology IF:6.8Q1 DOI:10.1038/s41698-025-00804-0 PMID:39900774	研究论文	本文提出了一种基于多实例学习（MIL）和集成技术的深度学习模型，用于从急性髓性白血病（AML）的全切片图像（WSIs）中预测基因突变	该模型无需补丁级或细胞级注释即可预测NPM1和FLT3-ITD基因突变，且在572个WSIs的数据集上表现出色	尽管模型在预测基因突变方面表现出色，但仍依赖于图像分辨率和手动注释的挑战	研究目的是通过深度学习模型从AML的WSIs中预测基因突变	急性髓性白血病（AML）的全切片图像（WSIs）	数字病理学	急性髓性白血病	深度学习	多实例学习（MIL）	图像	572个全切片图像（WSIs）
1103	2025-02-07	A novel early stage drip irrigation system cost estimation model based on management and environmental variables 2025-Feb-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-88446-x PMID:39900997	研究论文	本研究旨在通过环境和管理变量建立一个早期滴灌系统成本估算模型	使用多种特征选择算法和机器学习模型来估算滴灌系统的成本，并确定了最佳的特征选择技术和模型	研究依赖于515个项目的数据库，可能无法完全代表所有滴灌系统的成本情况	估算早期滴灌系统的成本	515个滴灌系统项目	机器学习	NA	多种特征选择算法（如WCC、LCA、GA、PSO、ACO、ICA、LA、HTS、FOA、DSOS、CUK）和机器学习模型（如多元线性回归、支持向量回归、人工神经网络、基因表达式编程、遗传算法、深度学习、决策树）	支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）	结构化数据	515个滴灌系统项目
1104	2025-02-07	AI-driven video summarization for optimizing content retrieval and management through deep learning techniques 2025-Feb-03, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-87824-9 PMID:39901035	研究论文	本研究提出了一种基于深度学习的AI驱动视频摘要方法，用于优化大型异构媒体档案中的内容检索和管理	结合卷积神经网络（CNN）和长短期记忆网络（LSTM）提取帧级和时序视频特征，并集成ResNet50增强内容表示，采用双帧视频流提升系统性能	未提及具体的数据集规模限制或模型泛化能力的详细评估	解决大型异构媒体档案中视频内容的组织和检索挑战，提升在线视频数量和质量的需求	视频内容	计算机视觉	NA	深度学习	CNN, LSTM, ResNet50	视频	YouTube, EPFL, TVSum数据集
1105	2025-02-07	Meso Hybridized Silk Fibroin Watchband for Wearable Biopotential Sensing and AI Gesture Signaling 2025-Feb, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) DOI:10.1002/advs.202410702 PMID:39660568	研究论文	本文介绍了一种智能且灵活的表带，用于可穿戴生物电位传感和AI手势信号识别	结合了基于Mo-Au丝网的微型柔性电极阵列和介观杂交丝素蛋白薄膜，实现了高信噪比、高灵敏度和显著的运动噪声减少	NA	开发一种用于生物电位传感和手势识别的智能表带	人类生物电位信号和肌肉动作	可穿戴技术	NA	深度学习	NA	生物电位信号	20名不同性别的志愿者
1106	2025-02-07	Enhancing signal-to-noise ratio in real-time LED-based photoacoustic imaging: A comparative study of CNN-based deep learning architectures 2025-Feb, Photoacoustics IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.pacs.2024.100674 PMID:39758833	研究论文	本研究系统评估了多种基于编码器-解码器的CNN架构在实时LED光声成像中提高信噪比的效果	首次系统评估了不同深度学习方法在LED光声成像中的去噪效果，并比较了多种U-Net变体的性能	研究未涉及人体样本，且未评估模型在临床环境中的实际应用效果	提高LED光声成像中的信噪比	模型、幻影、小鼠器官和肿瘤	计算机视觉	NA	光声成像	CNN、U-Net、Dense U-Net、R2 U-Net	图像	幻影、小鼠器官和肿瘤
1107	2025-02-07	AI-based methods for biomolecular structure modeling for Cryo-EM 2025-Feb, Current opinion in structural biology IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.sbi.2025.102989 PMID:39864242	综述	本文综述了基于人工智能的冷冻电镜数据处理技术，特别是大分子结构建模和异质性分析方面的最新进展	讨论了深度学习等人工智能技术在冷冻电镜数据处理中的最新应用，显著提升了处理性能	NA	探讨人工智能在冷冻电镜数据处理中的应用，特别是大分子结构建模和异质性分析	冷冻电镜数据	结构生物学	NA	冷冻电镜（Cryo-EM）	深度学习	图像	NA
1108	2025-02-07	Image reconstruction of electromagnetic tomography based on generative adversarial network with spectral normalization and improved dung beetle optimization algorithm 2025-Feb-01, The Review of scientific instruments DOI:10.1063/5.0233552 PMID:39912879	研究论文	本文提出了一种基于生成对抗网络的深度学习模型STDBOGAN，用于改进电磁断层成像（EMT）的图像重建质量	STDBOGAN模型引入了谱归一化和双时间尺度更新规则以稳定训练过程，并采用改进的蜣螂优化算法自动调整网络超参数，提高了图像重建的准确性	NA	改进电磁断层成像（EMT）的图像重建质量，解决其高度非线性和不适定问题	电磁断层成像（EMT）的图像重建	计算机视觉	NA	深度学习	生成对抗网络（GAN）	图像	通过仿真软件建立的数据集
1109	2025-02-06	Advanced Quantitative Phase Microscopy Achieved with Spatial Multiplexing and a Metasurface 2025-Feb-05, Nano letters IF:9.6Q1 DOI:10.1021/acs.nanolett.4c06039 PMID:39838821	研究论文	本文提出了一种结合超表面光学和深度学习技术的单次定量相位成像方法，以提高测量速度并减少检测噪声	结合超表面光学和深度学习技术，实现单次定量相位成像，显著提高测量速度和空间带宽积	需要进一步验证在更多生物样本和实际应用中的性能	提高定量相位成像的测量速度和精度	校准相位物体和生物样本	计算机视觉	NA	深度学习，超表面光学	神经网络	图像	校准相位物体和生物样本
1110	2025-02-06	Segmentation of cortical bone, trabecular bone, and medullary pores from micro-CT images using 2D and 3D deep learning models 2025-Feb-05, Anatomical record (Hoboken, N.J. : 2007) DOI:10.1002/ar.25633 PMID:39905914	研究论文	本文提出了一种使用2D和3D深度学习模型从微CT图像中分割皮质骨、松质骨和髓腔孔隙的方法	开发了名为BONe的新模型，旨在快速准确地进行骨分割，并比较了2D和3D模型的性能	3D模型的计算成本高，限制了其可扩展性和实用性	实现从微CT图像中自动分割皮质骨、松质骨和髓腔孔隙	水獭长骨的微CT扫描图像	计算机视觉	NA	微CT扫描	CNN	图像	NA
1111	2025-02-06	Class-aware multi-level attention learning for semi-supervised breast cancer diagnosis under imbalanced label distribution 2025-Feb-05, Medical & biological engineering & computing IF:2.6Q3 DOI:10.1007/s11517-025-03291-4 PMID:39907850	研究论文	本文提出了一种面向半监督乳腺癌诊断的类感知多级注意力学习模型，旨在减少对大量数据标注的依赖，并通过多级融合注意力学习模块和类感知自适应伪标签模块提高诊断准确性和平衡学习过程	提出了类感知多级注意力学习模型，结合多级融合注意力学习模块和类感知自适应伪标签模块，有效解决了现有乳腺癌诊断模型在数据标注依赖、特征提取和类别不平衡方面的局限性	实验仅在BACH数据集上进行验证，未在其他数据集或实际临床环境中测试其泛化能力	开发一种半监督乳腺癌诊断模型，减少对大量标注数据的依赖并提高诊断准确性	乳腺癌图像数据	计算机视觉	乳腺癌	深度学习	类感知多级注意力学习模型	图像	BACH数据集中的显微图像数据，仅使用40%的标注数据
1112	2025-02-06	Spatio-temporal transformers for decoding neural movement control 2025-Feb-04, Journal of neural engineering IF:3.7Q2 DOI:10.1088/1741-2552/adaef0 PMID:39870043	研究论文	本文介绍了一种新型的专门用于分析单神经元放电活动的transformer架构，用于解码神经运动控制	提出了一种新型的transformer架构，能够在低数据情况下高效且可解释地分析神经活动，并能够早期预测运动方向和是否生成运动	模型仅在非人类灵长类动物的背侧前运动皮层多电极记录数据上进行了测试，尚未在人类数据上验证	研究神经运动控制的解码方法	非人类灵长类动物的背侧前运动皮层	机器学习	NA	多电极记录	transformer	神经生理数据	非人类灵长类动物的多电极记录数据
1113	2025-02-06	Deep-ELA: Deep Exploratory Landscape Analysis with Self-Supervised Pretrained Transformers for Single- and Multi-Objective Continuous Optimization Problems 2025-Feb-04, Evolutionary computation IF:4.6Q1 DOI:10.1162/evco_a_00367 PMID:39903851	研究论文	本文提出了一种结合深度学习和探索性景观分析（ELA）特征的混合方法Deep-ELA，用于单目标和多目标连续优化问题的分析	提出了一种结合深度学习和ELA特征的混合方法，解决了传统ELA特征在多目标优化问题中的局限性，并减少了深度学习对大量标注数据的依赖	需要预训练大量随机生成的优化问题，可能在实际应用中存在计算资源消耗较大的问题	改进单目标和多目标连续优化问题的分析方法	单目标和多目标连续优化问题	机器学习	NA	深度学习，探索性景观分析（ELA）	Transformer	数值特征	数百万个随机生成的优化问题
1114	2025-02-06	The Dipeptidyl Peptidase-4 Inhibitor Saxagliptin as a Candidate Treatment for Disorders of Consciousness: A Deep Learning and Retrospective Clinical Analysis 2025-Feb-04, Neurocritical care IF:3.1Q2 DOI:10.1007/s12028-025-02217-0 PMID:39904872	研究论文	本研究利用深度学习模型筛选FDA批准的药物，发现二肽基肽酶-4抑制剂沙格列汀可能作为治疗意识障碍的新药物，并通过回顾性临床分析验证其效果	首次使用深度学习模型预测现有药物的觉醒效果，并发现沙格列汀在急性及长期意识障碍中的潜在治疗作用	研究为回顾性分析，需进一步的前瞻性临床试验验证沙格列汀的疗效和安全性	探索现有FDA批准药物在治疗意识障碍中的新用途	4047名因创伤、血管性或缺氧性脑损伤导致的昏迷患者	机器学习	意识障碍	深度学习	深度学习模型	临床数据	4047名患者
1115	2025-02-06	Comparative Analysis of U-Net and U-Net3 + for Retinal Exudate Segmentation: Performance Evaluation Across Regions 2025-Feb-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-025-01419-4 PMID:39904940	研究论文	本研究比较了U-Net和U-Net3+在视网膜渗出物分割中的性能，评估了它们在不同区域的检测效果	首次在不同视网膜区域（如血管周围与血管外区域、黄斑周围与黄斑外区域）对U-Net和U-Net3+模型进行了详细的性能评估	研究仅基于U-Net3+模型的结果进行评估，未进一步探讨其他深度学习模型的表现	评估深度学习模型在视网膜渗出物检测中的性能，以提高糖尿病视网膜病变的诊断准确性和效率	糖尿病视网膜病变患者的眼底图像	计算机视觉	糖尿病视网膜病变	深度学习	U-Net, U-Net3+	图像	NA
1116	2025-02-06	Preoperatively Predicting PIT1 Expression in Pituitary Adenomas Using Habitat, Intra-tumoral and Peri-tumoral Radiomics Based on MRI 2025-Feb-04, Journal of imaging informatics in medicine DOI:10.1007/s10278-024-01376-4 PMID:39904941	研究论文	本研究旨在利用基于MRI的生境、瘤内和瘤周放射组学模型预测垂体腺瘤中垂体转录因子1（PIT1）的表达	创新点在于结合了生境、瘤内和瘤周放射组学特征，并构建了深度学习放射组学列线图（DLRN）用于个体预测	研究样本量相对较小，且为回顾性研究，可能存在选择偏倚	预测垂体腺瘤中PIT1的表达	129名垂体腺瘤患者	数字病理学	垂体腺瘤	MRI	logistic regression (LR), support vector machines (SVM), multilayer perceptron (MLP), deep learning radiomics nomogram (DLRN)	图像	129名患者（训练集103名，测试集26名）
1117	2025-02-06	Functional feature extraction and validation from twelve-lead electrocardiograms to identify atrial fibrillation 2025-Feb-02, Communications medicine IF:5.4Q1 DOI:10.1038/s43856-025-00749-2 PMID:39894874	研究论文	本文提出了一种非参数特征提取方法，用于识别与心房颤动发展相关的特征	与深度学习方法相比，本文提出的特征直观且能提供个体水平上心房颤动发展前的纵向心电图变化洞察	方法仍需要进一步验证以确认其广泛适用性	识别与心房颤动发展相关的心电图特征	慢性肾功能不全队列研究中的参与者	机器学习	心血管疾病	功能主成分分析	Cox比例风险模型	心电图数据	慢性肾功能不全队列研究中的参与者（2003-2008年和2013-2015年）
1118	2025-02-05	Enhancing unsupervised learning in medical image registration through scale-aware context aggregation 2025-Feb-21, iScience IF:4.6Q1 DOI:10.1016/j.isci.2024.111734 PMID:39898031	研究论文	本文介绍了一种名为ScaMorph的无监督学习模型，用于医学图像配准，通过尺度感知的上下文聚合来提高配准效果	ScaMorph模型结合了多尺度混合卷积和轻量级多尺度上下文融合，有效整合了卷积网络和视觉变换器，解决了多种配准任务	NA	提高医学图像配准的无监督学习效果	3D医学图像	计算机视觉	NA	无监督学习	卷积网络和视觉变换器	3D医学图像	五个应用场景的3D医学图像数据集
1119	2025-02-05	NIRFluor: A Deep Learning Platform for Rapid Screening of Small Molecule Near-Infrared Fluorophores with Desired Optical Properties 2025-Feb-04, Analytical chemistry IF:6.7Q1 DOI:10.1021/acs.analchem.4c01953 PMID:39818744	研究论文	本文介绍了一个名为NIRFluor的深度学习平台，用于快速筛选具有所需光学特性的小分子近红外荧光团	提出了新型混合指纹（包括Morgan指纹、物理化学性质和溶剂性质），并设计了一个强大的深度学习模型MT-FinGCN，结合指纹信息和分子图结构信息，实现了对小分子近红外荧光团六种特性的准确预测	NA	加速小分子近红外荧光团的开发和设计，用于疾病诊断和生物体内各种标志物的早期检测	小分子近红外荧光团	机器学习	NA	深度学习	MT-FinGCN（多任务指纹增强图卷积网络）	实验大数据	5179个实验数据
1120	2025-02-05	The Present State and Potential Applications of Artificial Intelligence in Cancer Diagnosis and Treatment 2025-Feb-03, Recent patents on anti-cancer drug discovery IF:2.5Q3 DOI:10.2174/0115748928361472250123105507 PMID:39902536	综述	本文综述了人工智能在癌症诊断和治疗中的现状和潜在应用	探讨了人工智能在癌症管理中的多方面应用，包括早期检测、诊断、分类、分子特征分析、患者结果预测和治疗反应预测等	未提及具体的技术限制或数据限制	增强癌症的早期检测和管理	癌症患者	机器学习	癌症	深度学习	NA	医疗数据集	NA